摘要:將現(xiàn)階段系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)方法歸納、匯總,討論了各種方法的基本原理、優(yōu)缺點(diǎn)及各方法的技術(shù)關(guān)鍵,并論述了系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)方法研究的新進(jìn)展,為以后在安全評(píng)價(jià)工作中選擇更為合適的評(píng)價(jià)方法提供依據(jù),同時(shí)也總結(jié)了選擇安全評(píng)價(jià)的準(zhǔn)則及分析了安全評(píng)價(jià)方法的發(fā)展前景。
關(guān)鍵詞:安全評(píng)價(jià) 方法分類 系統(tǒng)安全
系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)是當(dāng)代企業(yè)安全措施的重要手段,為了充分認(rèn)識(shí)系統(tǒng)的危險(xiǎn)性,就要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)致而系統(tǒng)的分析,在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),最后通過評(píng)價(jià)結(jié)果來了解系統(tǒng)中潛在的危險(xiǎn)和薄弱環(huán)節(jié),并最終確定系統(tǒng)的安全狀況,為以后的安全管理提供重要依據(jù)。目前,安全評(píng)價(jià)的方法很多,但每一種評(píng)價(jià)方法都有使用的范圍和實(shí)用的條件,所以我們?cè)诎踩u(píng)價(jià)中必須首先了解各種評(píng)價(jià)方法的特點(diǎn)及它們的實(shí)用范圍,選擇最為合理的評(píng)價(jià)方法。安全評(píng)價(jià)是對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行綜合的分析的評(píng)價(jià)方法,其優(yōu)越性是使人們對(duì)整個(gè)系統(tǒng)或局部的安全狀況有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí),使人們能區(qū)分輕重緩急,并有針對(duì)的采取相應(yīng)的措施。用于安全評(píng)價(jià)的方法很多,但由于各種方法的出發(fā)點(diǎn)不同,解決問題的思路不同,適應(yīng)對(duì)象不同,又各有優(yōu)缺點(diǎn),使得人們遇到安全評(píng)價(jià)不知道選用那種方法也不知道評(píng)價(jià)結(jié)果是否可靠,基于這種現(xiàn)狀,對(duì)不同的安全評(píng)價(jià)方法的思路、特征、優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍進(jìn)行匯總對(duì)比并給出選擇安全評(píng)價(jià)方法的準(zhǔn)則,最后探討了系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)方法研究的新進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)
一、常用系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)方法匯總
目前還沒有一套完整、通用的系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)方法。只能依據(jù)評(píng)價(jià)目標(biāo)、評(píng)價(jià)、系統(tǒng)的特點(diǎn)、規(guī)模、復(fù)雜程度、工藝類型、工藝特征、危險(xiǎn)性、危害性等法要求和范圍的不同,選擇不同的評(píng)價(jià)方法。在國內(nèi)外出現(xiàn)了許多評(píng)價(jià)方法,每種評(píng)價(jià)方法的原理、目標(biāo)、適用條件、所需技術(shù)資料均不相同各有其特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)。詳見表1。
表1系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)中常用分析方法
?名稱 | ?原理及方法描述 | ?目的 | ?適用范圍 | ?所需資料及技術(shù)關(guān)鍵 |
?安全檢查表[1] | ?將一系列分析項(xiàng)目列出檢查表進(jìn)行分析以確定系統(tǒng)的狀態(tài),找出各種不安全因素,要求企業(yè)進(jìn)行安全措施整改 | ?辨識(shí)可能導(dǎo)致故、引起傷害、重要財(cái)產(chǎn)損失或?qū)箔h(huán)境產(chǎn)生重大影響的裝置條件或操作規(guī)程 | ?適用各個(gè)階段對(duì)危險(xiǎn)性定性辨識(shí) | ?相關(guān)的法律法規(guī);詳細(xì)工藝裝置說明;開停維修應(yīng)急規(guī)程;事故、未遂事故報(bào)告;維修記錄物料性質(zhì) |
事件樹分析[2] | ?是一種動(dòng)態(tài)的時(shí)序邏輯的宏觀分析法,按照事故的發(fā)展順序,從一個(gè)起因事件逐層分析 | ?辨識(shí)初始事件發(fā)展成為事故的各種過程和可能造成的諸多后果; | ?常用來預(yù)測(cè)事故及不安全因素、估計(jì)事故的可能后果,尋求最佳預(yù)防手段和方法 | ?確定初始事件;識(shí)別能消除的初發(fā)時(shí)間的安全設(shè)計(jì)功能;編制事件樹;描述事件的時(shí)間順序;編制分析結(jié)果 |
預(yù)先危險(xiǎn)性分析[3] | ?制定操作規(guī)程和使用新工藝之后對(duì)系統(tǒng)存在的危險(xiǎn)性類型、來源、出現(xiàn)條件以及有關(guān)措施做一概略分析 | ?大體識(shí)別與系統(tǒng)有關(guān)的主要危險(xiǎn);鑒別產(chǎn)生危險(xiǎn)原因;預(yù)測(cè)事故發(fā)生對(duì)人員和系統(tǒng)的影響;判別危險(xiǎn)等級(jí),并提出消除或控制危險(xiǎn)性的對(duì)策措施。 | ?開發(fā)時(shí)分析工藝、設(shè)備設(shè)施及能量失控時(shí)的危險(xiǎn)性 | ?需要裝置設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備說明、材料說明等;盡可能獲取相關(guān)經(jīng)驗(yàn);知道工藝過程所包含的物料、反應(yīng)、參數(shù)、及主要設(shè)備類型 |
故障類型和影響分析 | 按一定順序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行分析和考察,查系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的故障模型 | 辨識(shí)單一設(shè)備和故障模型對(duì)系統(tǒng)或裝置造成的影響。 | ?設(shè)備和機(jī)器故障分析也用于連續(xù)生產(chǎn)工藝 | ?系統(tǒng)或裝置P&IDS;設(shè)備、配件一覽表;故障模式的知識(shí);設(shè)備功能及故障處理方法 |
故障樹分析 | 是一種靜態(tài)的邏輯演繹的微觀分析法,不適用于研究事態(tài)的變化過程 | ?找出事故發(fā)生的基本原因和基本原因組[1];為設(shè)計(jì)和施工及管理提供依據(jù) | 事故分析或設(shè)想事故[1];便于邏輯運(yùn)算和系統(tǒng)評(píng)價(jià) | 了解系統(tǒng)和調(diào)查事故;確定目標(biāo)和事故發(fā)生的概率;對(duì)故障樹進(jìn)行分析計(jì)算;同時(shí)要有較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ) |
指數(shù)評(píng)價(jià)法? | ?測(cè)定表示安全水平的參數(shù)后,與安全評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)比較,由它們的比值作為評(píng)價(jià)的指數(shù) | 對(duì)系統(tǒng)、子系統(tǒng)進(jìn)行危險(xiǎn)度分級(jí) | 設(shè)計(jì)時(shí)找出薄弱環(huán)節(jié)生產(chǎn)時(shí)提供危險(xiǎn)信息 | ?收集以往的事故統(tǒng)計(jì)資料;了解現(xiàn)行安全措施依據(jù);熟悉危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法的計(jì)算程序 |
?原因后果分析法 | ?該方法是把事件樹順推特點(diǎn)和事故樹逆推的特點(diǎn)融為一體的方法,使用雙向展開的圖解法,向前是事件結(jié)果向后是時(shí)間的基本原因 | 用簡單模型來表示事故的原因和后果 | 應(yīng)用于具有明確因果關(guān)系的事件識(shí)別 | ?選擇評(píng)價(jià)事件;查找初時(shí)間和安全功能失敗的事件;確定事故序列的最小割集;編制評(píng)價(jià)結(jié)果 |
危險(xiǎn)和可操作性研究 | ?研究工藝部分或操作步驟的具體值對(duì)過程中工藝的偏差值加以確定找出過程中存在的危險(xiǎn) | 使所有相關(guān)偏差的工藝參數(shù)得到評(píng)價(jià);根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行改進(jìn) | 適用于新建項(xiàng)目且對(duì)工藝設(shè)計(jì)要求很嚴(yán)格的評(píng)價(jià) | ?工藝流程圖及裝置布置圖;操作規(guī)程;設(shè)備制造手冊(cè)等。主要分三步:分析準(zhǔn)備;分析;編制分析結(jié)果 |
風(fēng)險(xiǎn)距陣分析法 | 通過工藝裝置等級(jí)表及風(fēng)險(xiǎn)矩陣表確定未來安全改善的緊迫度 | 通過選擇關(guān)鍵的工藝裝置或風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,評(píng)定煉油廠風(fēng)險(xiǎn)的規(guī)模和屬性 | 對(duì)煉油廠的安全設(shè)計(jì)和緊急情況控制進(jìn)行評(píng)價(jià) | 確定風(fēng)險(xiǎn)屬性;測(cè)定風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模;列出風(fēng)險(xiǎn)矩陣表;提出風(fēng)險(xiǎn)改善意見 |
六階段評(píng)價(jià)法 | 應(yīng)用了安全檢查表、定量危險(xiǎn)評(píng)價(jià)、事故信息評(píng)價(jià)和系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)等評(píng)價(jià)方法分六階段逐漸深入的評(píng)價(jià)方法 | 對(duì)危險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別、分析和評(píng)價(jià),并采取措施修改設(shè)計(jì)消除危險(xiǎn) | 應(yīng)用于各種工藝的綜合評(píng)價(jià) | ?資料的準(zhǔn)備;定性評(píng)價(jià);定量評(píng)價(jià);安全措施;根據(jù)過去的事故進(jìn)行再評(píng)價(jià);用故障樹、事故樹進(jìn)行再評(píng)價(jià) |
人的因素分析 | 分析系統(tǒng)中人為差錯(cuò)的各種原因及導(dǎo)致的各種后果,進(jìn)行綜合評(píng)價(jià) | ?辨識(shí)可能的失誤和原因及其影響;識(shí)別失誤的源頭;減少人的失誤機(jī)會(huì)。 | ?設(shè)計(jì)和操作時(shí)定性評(píng)價(jià) | ?了解評(píng)價(jià)對(duì)象的特點(diǎn),作業(yè)環(huán)境工作任務(wù),及他的思想狀況 |
作業(yè)條件危險(xiǎn)評(píng)價(jià) | ?根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定事故的可能性、暴露于環(huán)境的情況、可能發(fā)生的后果三個(gè)因素的分值而劃分危險(xiǎn)度等級(jí) | 確定作業(yè)環(huán)境的危險(xiǎn)程度,對(duì)危險(xiǎn)指數(shù)較高的采取措施進(jìn)行改進(jìn) | ?一種作業(yè)的局部評(píng)價(jià),不能普遍適宜 | ?知道事故發(fā)生的可能性概率;作業(yè)人員暴露于危險(xiǎn)環(huán)境的頻率;事故發(fā)生后產(chǎn)生的后果 |
概率危險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù) | 通過綜合分析單個(gè)元件的設(shè)計(jì)和操作性能來估計(jì)整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生事故的概率 | ?評(píng)價(jià)事故發(fā)生的概率和嚴(yán)重度,對(duì)發(fā)生事故可能想大的地方及時(shí)提出改進(jìn)方案 | ?辨識(shí)與公眾健康、安全與環(huán)境有關(guān)的危險(xiǎn)發(fā)生的概率和嚴(yán)重度 | 辨識(shí)引發(fā)事件;對(duì)已辨識(shí)的時(shí)間發(fā)生的后果及概率建模;對(duì)危險(xiǎn)性進(jìn)行量化分析 |
二、系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)方法的確定準(zhǔn)則
隨著安全評(píng)價(jià)事業(yè)的發(fā)展越來越多的評(píng)價(jià)方法被人們應(yīng)用于安全評(píng)價(jià),眾多的安全評(píng)價(jià)方法出現(xiàn)也引起了對(duì)評(píng)價(jià)方法選擇的重視,選擇適合的方法是評(píng)價(jià)過程的重要環(huán)節(jié),應(yīng)該在認(rèn)真分析并熟悉被評(píng)價(jià)系統(tǒng)的前提下,了解各種評(píng)價(jià)方法的特點(diǎn)選擇適合的安全評(píng)價(jià)方法。選擇安全評(píng)價(jià)方法應(yīng)遵循充分性、適應(yīng)性、系統(tǒng)性、針對(duì)性和合理性[4]的原則。
1.充分性原則。充分性是指在選擇安全評(píng)價(jià)方法之前,應(yīng)該充分分析評(píng)價(jià)的系統(tǒng),掌握足夠多的安全評(píng)價(jià)方法,并充分了解各種安全評(píng)價(jià)方法的優(yōu)缺點(diǎn)、適應(yīng)條件和范圍,同時(shí)為安全評(píng)價(jià)工作準(zhǔn)備充分的資料。也就是說,在選擇安全評(píng)價(jià)方法之前,應(yīng)準(zhǔn)備好充分的資料,供選擇時(shí)參考和使用。
2.適應(yīng)性原則。適應(yīng)性是指選擇的安全評(píng)價(jià)方法應(yīng)該適應(yīng)被評(píng)價(jià)的系統(tǒng)。被評(píng)價(jià)的系統(tǒng)可能是由多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng),評(píng)價(jià)的重點(diǎn)各子系統(tǒng)可能有所不同,各種安全評(píng)價(jià)方法都有其適應(yīng)的條件和范圍,應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)和子系統(tǒng)、工藝的性質(zhì)和狀態(tài),選擇適應(yīng)的安全評(píng)價(jià)方法。
3.系統(tǒng)性原則。系統(tǒng)性是指安全評(píng)價(jià)方法與被評(píng)價(jià)的系統(tǒng)所能提供安全評(píng)價(jià)初值和邊值條件應(yīng)形成一個(gè)和諧的整體,也就是說,安全評(píng)價(jià)方法獲得的可信的安全評(píng)價(jià)結(jié)果,是必須建立真實(shí)、合理和系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之上的,被評(píng)價(jià)的系統(tǒng)應(yīng)該能夠提供所需的系統(tǒng)化數(shù)據(jù)和資料。
4.針對(duì)性原則。針對(duì)性是指所選擇的安全評(píng)價(jià)方法應(yīng)該能夠提供所需的結(jié)果。由于評(píng)價(jià)的目的不同,需要安全評(píng)價(jià)提供的結(jié)果可能是危險(xiǎn)有害因素識(shí)別、事故發(fā)生的原因、事故發(fā)生概率、事故后果、系統(tǒng)的危險(xiǎn)性等,安全評(píng)價(jià)方法能夠給出所要求的結(jié)果才能被選用。
5.合理性原則。在滿足安全評(píng)價(jià)目的、能夠提供所需的安全評(píng)價(jià)結(jié)果的前提下,應(yīng)該選擇計(jì)算過程最簡單、所需基礎(chǔ)數(shù)據(jù)最少和最容易獲取的安全評(píng)價(jià)方法,使安全評(píng)價(jià)工作量和要獲得的評(píng)價(jià)結(jié)果都是合理的,不要使安全評(píng)價(jià)出現(xiàn)無用的工作和不必要的麻煩。
三、系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)方法的發(fā)展趨勢(shì)及發(fā)展前景
系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)自誕生以來,評(píng)價(jià)方法從定性方法到定量方法,又從定量方法到當(dāng)今的模糊評(píng)價(jià)方法,經(jīng)歷了一個(gè)由簡單到復(fù)雜、由粗放到精確的發(fā)展過程。如今世界上的安全評(píng)價(jià)方法己經(jīng)達(dá)到幾十種。雖然安全評(píng)價(jià)方法越來越多,但仍然沒有找到一種完全可靠有效的評(píng)價(jià)方法。大量的文獻(xiàn)曾經(jīng)討論了將多種不同模型的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行加權(quán)平均這種方法[6],但實(shí)際上仍然沒有說明這種方法是完全可靠的。有的專家認(rèn)為評(píng)價(jià)結(jié)果不可靠是因?yàn)閿?shù)學(xué)方法不完善,而有些則認(rèn)
為是己有的評(píng)價(jià)方法只是利用了歷史信息的一部分,顯然現(xiàn)在不能知道未來的結(jié)果。如果模型能夠反映歷史數(shù)據(jù)的全部信息,就可基本把握未來的結(jié)果。專家們?nèi)栽噲D找到一些理想的、完善的定量數(shù)學(xué)模型應(yīng)用于安全評(píng)價(jià),如將模糊評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)[7]、聚類分析[8]、層次分析法[9]、密切值法[10]等方法應(yīng)用于安全評(píng)價(jià)中。
安全評(píng)價(jià)方法有待不斷的探索和提高。實(shí)踐證明,定量方法必須與定性方法相結(jié)合。定量評(píng)價(jià)方法所能提供的結(jié)果,往往與評(píng)價(jià)的要求有明顯的差距,特別是對(duì)變化規(guī)律不穩(wěn)定的事故系統(tǒng)的評(píng)價(jià),必須采用定性和定量相結(jié)合的方法,在模型的建立、識(shí)別、運(yùn)行、修正、結(jié)果的判斷和修正過程中,定性分析都起著重要的作用。從幾十年來各種安全評(píng)價(jià)方法的出現(xiàn)來看,可以看出安全評(píng)價(jià)正處在由定性化的研究過渡到定量化的研究階段,現(xiàn)在已經(jīng)到了模糊綜合評(píng)價(jià)階段,同時(shí)評(píng)價(jià)程序要力求標(biāo)準(zhǔn)化和系統(tǒng)化。評(píng)價(jià)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要把數(shù)據(jù)庫、損失分析、預(yù)測(cè)模型有機(jī)地聯(lián)系起來,編制解釋程序和報(bào)告生成程序,便于決策機(jī)關(guān)直接運(yùn)用評(píng)價(jià)結(jié)論。因而計(jì)算機(jī)在現(xiàn)代安全評(píng)價(jià)中的應(yīng)用越來越廣泛,出現(xiàn)了許多關(guān)于安全評(píng)價(jià)的軟件或數(shù)據(jù)庫。隨著研究的進(jìn)一步發(fā)展,安全評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確度將越來越高,其精確性也會(huì)越來越高。
數(shù)值模擬、人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[6]方法和概率評(píng)價(jià)方法將會(huì)隨著計(jì)算機(jī)的高速發(fā)展而廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)。
數(shù)值模擬、人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法在安全評(píng)價(jià)的系統(tǒng)理論和原理上雖然較前面的評(píng)價(jià)方法并沒有本質(zhì)上的突破,但是作為評(píng)價(jià)過程中的新技術(shù)和新方法,其發(fā)展的速度、方法的優(yōu)越性和應(yīng)用的潛力已經(jīng)十分突出。在目前條件下,這類方法以指數(shù)法、概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和綜合評(píng)價(jià)方法等為評(píng)價(jià)主體,應(yīng)用數(shù)值模擬方法建立危險(xiǎn)物質(zhì)、設(shè)施、裝置和環(huán)境的結(jié)構(gòu)特性參數(shù)以及數(shù)值模擬結(jié)果的數(shù)據(jù)庫,應(yīng)用人工智能專家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全評(píng)價(jià)過程中的判斷、推理、決策過程,確定有關(guān)安全系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)。這類方法的應(yīng)用,可以避免傳統(tǒng)方法的局限性和專家評(píng)價(jià)的主觀性以及數(shù)據(jù)來源的單一性而導(dǎo)致的模型和對(duì)象間不客觀的簡化,特別是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),對(duì)于解決非線形、離散系統(tǒng)的安全評(píng)價(jià)過程中因素變權(quán)等關(guān)鍵問題有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),同時(shí),這類方法是較好的評(píng)價(jià)模型組織形式和工作平臺(tái),是安全評(píng)價(jià)技術(shù)發(fā)展的方向,有著廣闊的應(yīng)用前景。
概率危險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法代表了安全評(píng)價(jià)的又一發(fā)展方向。概率危險(xiǎn)安全評(píng)價(jià)是一種系統(tǒng)的安全評(píng)價(jià)技術(shù)。概率危險(xiǎn)評(píng)價(jià)能分析整個(gè)事故譜,它既能確定各種始發(fā)事件的事故序列,還可系統(tǒng)地、現(xiàn)實(shí)地確定事故發(fā)生的頻率和后果它的不足是概率值的確定比較難。隨著目前模糊概率理論和計(jì)算機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用,這一缺點(diǎn)將會(huì)得到較好的克服。模糊綜合評(píng)價(jià)方法體現(xiàn)了系統(tǒng)安全狀態(tài)的模糊性的宏觀現(xiàn)實(shí),使得安全評(píng)價(jià)中的數(shù)據(jù)易于取得。所以概率危險(xiǎn)評(píng)價(jià)法隨著概率理論和計(jì)算機(jī)的發(fā)展將會(huì)成為安全評(píng)價(jià)的重要方法。
四、總結(jié)
由上面的分析論述可以知道系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)方法很多,每種評(píng)價(jià)方法都有其自身的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)用范圍。但在實(shí)際應(yīng)用中并不是應(yīng)用某一種方法對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià),而是綜合所有的方法,在它們中選取數(shù)種方法對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行綜合和評(píng)價(jià),在評(píng)價(jià)過程中應(yīng)看具體的情況選取較為合適的評(píng)價(jià)組合進(jìn)行評(píng)價(jià)。當(dāng)然隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展勢(shì)必有更為好的評(píng)價(jià)方法出現(xiàn)和原有方法的改進(jìn)。比如:在過去定量評(píng)價(jià)方法需要按己有的公式進(jìn)行大量運(yùn)算,對(duì)于不同對(duì)象的評(píng)價(jià)計(jì)算重復(fù)性大。但隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展將評(píng)價(jià)方法與計(jì)算機(jī)相結(jié)合,編寫評(píng)價(jià)程序,即可減少人工計(jì)算量,提高計(jì)算準(zhǔn)確性,提高效率。同時(shí),系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)程序也越來越簡化,使系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)體系根據(jù)系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)的基本特征,形成一個(gè)更經(jīng)濟(jì)、更有效的評(píng)價(jià)體系,并獲得更加精確的評(píng)價(jià)結(jié)果。
參考文獻(xiàn)
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